ההשערה heterotrophic הוא הצעה של ענף הביולוגיה האבולוציונית הגורסת כי היצורים החיים הראשונים היו heterotrophs; כלומר, אלה שאינם מסוגלים לסנתז את האנרגיה שלהם.
המונח הטרוטרוף בא מיוון "הטרוס" (אחרים) ו"גביעים "(לאכול). ההטרוטרופים משיגים את האנרגיה שלהם ואת חומר הגלם על ידי בליעת מולקולות אורגניות, או אורגניזמים אחרים.
ההשערה ההטרוטרופית נקראה לראשונה על ידי צ'ארלס דארווין.
מקור ההשערה
ההשערה ההטרוטרופית הוזכרה לראשונה על ידי המדען צ'ארלס דארווין באחד ממכתביו עם ג'יי.די הוקר. במכתב כתב דרווין:
«… כמה נהדר אם היינו יכולים להרות באיזה בריכה קטנה וחמה עם כל מיני אמוניה ומלחי זרחן, אור, חשמל, שתרכובת חלבון נוצרה כיום כימית, חומר כזה היה יכול להיאכל או להיספג, מה שלא היה קורה לפני כן מתוכם נוצרו יצורים חיים.
במאה ה -20 הציעו המדענים אלכסנדר אופרין וג'ון הלדאן תיאוריות דומות לטובת ההשערה ההטרוטרופית, שהתפרסמה כהשערה של אופדין-האלדאן.
על פי הצעה זו, הים הפך למרק חם ומדלול של תרכובות אורגניות. תרכובות אלה הצטברו ליצירת שכבות, עד להטמעה של תרכובות אורגניות באופן דומה למטבוליזם.
סטנלי מילר והרולד אורי ניסויים
רק ב -1950 הצליחו הביוכימאים סטנלי מילר והרולד אורי לשחזר את אווירת מוצאו של כדור הארץ על גוף מים, המכונה ניסוי מילר-אורי.
אורי ומילר יצרו תא גז עם אלקטרודות כדי לשחזר את האווירה של אז, והם ניהלו את הניסוי במשך שבוע. בסוף הניסוי הם מצאו היווצרותם של תרכובות אורגניות מתרכובות אנאורגניות שהיו בעבר במים.
ניסוי זה אישר את קיומם של שכבות, שהוצע על ידי אופרין בראשית המאה.
הניסוי של מילר ואורי יצר ספקנות בקהילה המדעית. זה הציע חלון של מחקר אבולוציוני, ושוחזר על ידי מדענים אחרים.
ניסוי שנערך לאחרונה מצא מספר גבוה יותר של חומצות אמינו מאלו שדווחו על ידי מילר ואורי.
אורי ומילר יצרו תא גז עם אלקטרודות כדי לשחזר את האווירה של אז, והם ניהלו את הניסוי במשך שבוע.
השאלה על האפשרות לשחזר במדויק את האווירה של התקופה האחרונה במעבדה נותרה ללא מענה.
אורגניזמים הטרוטרופיים
החיים על פני האדמה מתקיימים 3.5 מיליארד שנה. בתקופה זו האווירה מורכבת ממימן, מים, אמוניה ומתילן. חמצן לא היה חלק ממנו.
כיום חוקרים מדענים את האווירה וחשיבותה ביצירת המולקולות הביולוגיות הראשונות, כמו חלבונים, נוקליאוטידים וטריפוספט אדנוזין (ATP).
הצעה אפשרית מסבירה את איחוד המולקולות ליצירת תרכובות מורכבות, ובכך להיות מסוגלות לבצע תהליכים מטבוליים. עבודה משותפת זו הביאה את התאים הראשונים, במיוחד הטרוטרופים.
ההטרוטרופים אינם מסוגלים לייצר מקור אנרגיה ומזון משלהם, ולכן הם צרכו אורגניזמים אחרים מהמרק החם שתואר על ידי הלדאן.
התהליכים המטבוליים של הטרוטרופים שיחררו את הפחמן הדו חמצני לאטמוספרה. בסופו של דבר, פחמן דו חמצני באטמוספירה איפשר התפתחות של אוטוטרופים פוטוסינתטיים, המסוגלים לסנתז את המזון שלהם באמצעות אנרגיה ופחמן דו חמצני.
הפניות
1. פלמר, ל., ג'יי בירד, סגן נלסון, ומ 'ניקלס. (199). Ensiweb. אבולוציה / אופי מכוני המדע: היפותזה של הטרוטרוף. אוניברסיטת אינדיאנה.
2. דארווין, צ'ארלס (1857). פרויקט התכתבות של דרווין, "מכתב מספר. 7471, "אוניברסיטת קיימברידג '.
3. גורדון-סמית ', C. (2002). מקור החיים: נקודות ציון של המאה העשרים.
4. מילר, ש., ואורי, ח. (1959). סינתזה של מתחם אורגני על כדור הארץ הפרימיטיבי. מדע, 130 (3370), 245-251. נשלח מ- jstor.org
5. Haldane, JBS (1929/1967). "מקור החיים". השנתי הרציונליסטי. הודפס מחדש כנספח ב- JD Bernal 1967, מקור החיים. ווידנפלד וניקולסון, לונדון
6. McCollom, T. (2013). מילר-אורי והלאה: מה למדנו על תגובות הסינתזה האורגנית הפרה-ביוטי ב- 60 השנים האחרונות? סקירה שנתית של מדעי כדור הארץ והפלנטריה 2013 41: 1, 207-229